摘 要：介绍了汽车制动盘面振检测的基本原理，提出了一种基于高精度非接触式反射型激光位移传感器的汽车制动盘面振在线检测系统的设计方案，给出了具体的软件与硬件实现方法。检测速度可达0.24min/件（包含取拿工件时间），检测精度可达0．003mm，系统能够满足汽车制动盘端面圆跳动度在线检测的需要。�
关键词：反射型激光位移传感器；制动盘；在线检测；端面圆跳动度�
中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2012）003-0114-02��
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作者简介：李婷(1986-),女,湖北荆州人,湖北工业大学硕士研究生，研究方向为智能控制技术;
周现柳(1986-),男,湖北阳新人，湖北工业大学硕士研究生，研究方向为机械信息化。
0 引言�
制动盘是汽车零部件的重要组成部分，其质量直接关系到车辆的安全问题。一方面作为机动车总成的一个组件，另一方面作为维修使用，产品的需求量很大。制动时制动力矩波动的产生主要是由于制动盘厚薄不均，从而造成方向盘抖动。所以它需要一个制动盘检测设备来测量端面圆跳动。在中国，检测制动盘的相关参数主要由人工使用千分表来测量，不仅需要花费大量的人力，而且带入的主观性误差使检测精度低，检测效率低，从而影响整个生产线的运作。随着工业的迅速发展，过去的手工测试方法不能满足现代企业的需求，企业为了提高自身竞争力，最重要的是提高产品的质量和生产效率。提高产品质量，可通过完善的检测手段，使生产效率大大提高。�
车辆检测技术在生产过程中，不仅要准确地确定这些性能指标的技术参数和质量是不是达到了设计的要求，更重要的是，通过对这些检测数据的处理和分析，判断各项技术参数和性能指标产生紊乱的原因。可以调整检测设备、工艺设备，也为工艺设计部门采取有效地改进措施提供可靠的科学依据，从而提高产品质量。�
我国的汽车制动盘检测设备都比较落后，购买的时间较早，没有进行过技术改造。它们的检测精度和性能不能满足要求，而且只可以检测相对简单的组件，使用率也很低。测量仪器，如中原制动盘探测器，其自动化程度比较低，检测时间较长，不能满足工业生产线大批量的在线测试;意大利马波斯检测仪器的硬件和软件由供应商进行维护和升级，一方面由他人控制，另一方面费用昂贵。这就迫切需要一个能够满足工业生产线上大批量快速检测的仪器。�
1 汽车制动盘面振检测设备的检测原理与机械设计
1.1 检测原理�
端面圆跳动误差可定义为在圆柱形零件端面给定直径的圆周上，被测面的点和垂直基准轴线的平面直线距离的最大和最小之差。圆周的选择，也影响端面跳动误差。显然，测量相同的产品，选择测量的圆周越大，其圆跳动误差也随之增大。�
制动盘端面跳动要求获得更高的精度和可重复性的测量误差，制动盘需要固定，以便在测量过程中只反映制动盘的端面跳动。以前制动盘端面跳动完全依靠手动夹紧后来测量，但整个过程需要更长时间，无法适应工业生产线流水作业的需要，因此自动化检测系统的研究和发展显得十分必要。虽然该系统劳动参与少，生产效率高，但制动盘的固定成了一个重大问题。如果制动盘不能更好地夹紧，那么后续的测量工作便是毫无意义的。�
1.2 机械设计�
整机的原理方案如图1所示。本台制动盘面振检测设备为一台半自动检测设备，可以实现各种车型的换型。该套设备主要由机体、浮动压紧系统、定位夹紧治具、检测和产品识别系统、气动系统、电气控制系统、光栅及相关附件等组成。�
整机工作原理过程：人工将制动盘安放在治具上，按下触摸屏上的启动按钮，电机开始转动，浮动压头下降，将制动盘压紧并带动其旋转，光传感器开始检测，测量及结果判定在操作面板上显示，旋转停止，浮动压头上升，取下工件。�
2 检测系统设计�
2.1 硬件设计�
系统采用研华PCL730板卡，它是一款PCI总线的16路TTL输出及光隔离数字量输入卡，提供16路光隔离数字量输入，在噪声环境下为采集数字量输入提供2500V（DC）的隔离保护。�
系统采用ZX-LD30V系列常规反射型传感器，反射型传感器探头使用发射器和接收器元素测量传感器探头和感应物体之间的距离。图2描述了检测仪系统信号处理的整个流程。传感器得到的信号经过这一系列的处理，准确有效地进入计算机数据采集系统，在整个检测过程中起到了至关重要的位置。�
2.2 软件系统设计�
考虑到检测仪运行在恶劣的工业现场，需要控制器有很强的抗干扰能力，故选用PLC控制器。PLC跳动测试程序如图3所示。
3 检测结果�
当检测完成后程序将自动生成一个Excel格式的检测记录文件，记录内容包括：检测序号、检测日期、检测时间、车辆VIN号、车辆代码、左右制动盘、车型、跳动量、判定标准、检测结果（NG或OK）、流水号。试验检测结果如表1所示。�
4 结束语�
制动盘面振检测设备是一台半自动检测设备机器，提高了产品质量、降低了生产成本、提高了经济效益， 从而节省大量的人力资源。本文设计的制动盘面振检测设备是集精密位移传感技术、位移信号调制与解调电子技术、自动化控制技术、计算机软件技术等于一体的新型汽车制动盘在线端面跳动电子检测仪。
参考文献：�
\[1\] 邓善熙,吕国强.在线检测技术\[M\].北京：机械工业出版社,1996.�
\[2\] 夏先扬.汽车检测技术的发展与管理工作\[J\].车辆检测,2005（6）.�
\[3\] 刘鑫.我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势\[J\].电气时代,2003（5）.�
\[4\] 麦汇彭.在汽车生产中检测技术发展的现状\[J\].汽车工艺与材料,1998（3）.
（责任编辑：杜能钢）